JPH05315185A - フィルムコンデンサ - Google Patents
フィルムコンデンサInfo
- Publication number
- JPH05315185A JPH05315185A JP14626492A JP14626492A JPH05315185A JP H05315185 A JPH05315185 A JP H05315185A JP 14626492 A JP14626492 A JP 14626492A JP 14626492 A JP14626492 A JP 14626492A JP H05315185 A JPH05315185 A JP H05315185A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- pullulan
- cyanoethyl
- dielectric constant
- film capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】本発明は、フィルム成形能に優れた高誘電率の
高重合度シアノエチルプルランを誘電体材料として使用
することで、高性能で小型のフィルムコンデンサを得よ
うとするものである。 【構成】このフィルムコンデンサは、少なくとも１対の
相対する電極間に狭持された誘電体として分子量 106以
上のプルランをシアノエチル基置換率70％以上にシアノ
エチル化して得られるシアノエチルプルランを使用する
ものである。
高重合度シアノエチルプルランを誘電体材料として使用
することで、高性能で小型のフィルムコンデンサを得よ
うとするものである。 【構成】このフィルムコンデンサは、少なくとも１対の
相対する電極間に狭持された誘電体として分子量 106以
上のプルランをシアノエチル基置換率70％以上にシアノ
エチル化して得られるシアノエチルプルランを使用する
ものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフィルムコンデンサ、と
くには優れた被膜特性、高誘電率および低誘電損失を有
する誘電体を用いた小型高性能のフィルムコンデンサに
関する。
くには優れた被膜特性、高誘電率および低誘電損失を有
する誘電体を用いた小型高性能のフィルムコンデンサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器および電力機器の小型
化、高性能化の要求が高まり、それにつれて、これらに
使用されるフィルムコンデンサ自体についても、小型軽
量化と共に高誘電率、低誘電損失、高い絶縁破壊電圧等
を有する誘電体の研究開発が進められている。フィルム
コンデンサの性能は使用される有機フィルムの機械的性
質、電気的性質に大きく依存し、強靭で誘電特性に優れ
たフィルムを開発することがコンデンサの性能向上、ひ
いては小型化につながるとされている。
化、高性能化の要求が高まり、それにつれて、これらに
使用されるフィルムコンデンサ自体についても、小型軽
量化と共に高誘電率、低誘電損失、高い絶縁破壊電圧等
を有する誘電体の研究開発が進められている。フィルム
コンデンサの性能は使用される有機フィルムの機械的性
質、電気的性質に大きく依存し、強靭で誘電特性に優れ
たフィルムを開発することがコンデンサの性能向上、ひ
いては小型化につながるとされている。
【０００３】従来、コンデンサ用の高誘電率誘電体とし
ては、シアノエチルセルロース、シアノエチルプルラ
ン、ニトロセルロース等の多糖類誘導体、ポリフッ化ビ
ニリデン等のフッ素樹脂が知られている。これらの内で
は、シアノエチルセルロース、シアノエチルプルランが
誘電率15〜20と高く有利であるが、シアノエチルセルロ
ースは造膜性、塗膜性に劣り、得られた被膜の電極面へ
の接着性が弱く、これを改良するために多量の可塑剤を
添加すると、誘電率が低下したり誘電正接が増加したり
する欠点が生じた。他方、シアノエチルプルランは一般
に分子量が10×104 〜50×104 程度で、これを用いた場
合には得られた被膜が脆く、また加熱により軟化する性
質のために、信頼性のあるコンデンサー材料には程遠い
ものであった。さらに、ニトロセルロース、ポリフッ化
ビニリデンなどは誘電率が７〜10程度と低く満足できる
誘電体とはいえない。
ては、シアノエチルセルロース、シアノエチルプルラ
ン、ニトロセルロース等の多糖類誘導体、ポリフッ化ビ
ニリデン等のフッ素樹脂が知られている。これらの内で
は、シアノエチルセルロース、シアノエチルプルランが
誘電率15〜20と高く有利であるが、シアノエチルセルロ
ースは造膜性、塗膜性に劣り、得られた被膜の電極面へ
の接着性が弱く、これを改良するために多量の可塑剤を
添加すると、誘電率が低下したり誘電正接が増加したり
する欠点が生じた。他方、シアノエチルプルランは一般
に分子量が10×104 〜50×104 程度で、これを用いた場
合には得られた被膜が脆く、また加熱により軟化する性
質のために、信頼性のあるコンデンサー材料には程遠い
ものであった。さらに、ニトロセルロース、ポリフッ化
ビニリデンなどは誘電率が７〜10程度と低く満足できる
誘電体とはいえない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的はフィルム成形能に優れた高誘電率の高重合度シア
ノエチルプルランを誘電体材料として使用することで、
高性能で小型のフィルムコンデンサを得ようとするもの
である。
目的はフィルム成形能に優れた高誘電率の高重合度シア
ノエチルプルランを誘電体材料として使用することで、
高性能で小型のフィルムコンデンサを得ようとするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的の
達成のため鋭意研究の結果、少なくとも１対の相対する
電極間に狭持される誘電体の材料として、分子量が 106
以上のプルランをシアノエチル基置換率70％以上にシア
ノエチル化して得られるシアノエチルプルランのフィル
ムを用いると、これが強靭で耐熱性が大きく高誘電率で
誘電正接が低いため、高性能で小型のフィルムコンデン
サの得られることを見出し、本発明に到達した。
達成のため鋭意研究の結果、少なくとも１対の相対する
電極間に狭持される誘電体の材料として、分子量が 106
以上のプルランをシアノエチル基置換率70％以上にシア
ノエチル化して得られるシアノエチルプルランのフィル
ムを用いると、これが強靭で耐熱性が大きく高誘電率で
誘電正接が低いため、高性能で小型のフィルムコンデン
サの得られることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて使用されるシアノエチルプルランは、その原料の
プルランの分子量が106 以上、好ましくは２×106 以上
であることが必要で、これ以下では、これをシアノエチ
ル化して得られるフィルムが、非常に脆い上、その軟化
点が80〜 100℃程度となり、コンデンサへの製造中や衝
撃を受けた場合に、誘電体フィルムにひびが入ったり長
期にわたる高温使用中にフィルムが軟化流動したりし
て、コンデンサとしての信頼性が損なわれる恐れがあ
る。また、このシアノエチル基置換率は70％以上、好ま
しくは80％であって、これ未満では得られるフィルムの
誘電率が低くなって本発明の目的が達成できない。この
シアノエチルプルランは、プルランに水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ触媒の存在下、アクリ
トニトリルを20〜50℃で反応させた後、精製、乾燥等の
工程を経て製造される、従来公知の方法によって容易に
得ることができる。
おいて使用されるシアノエチルプルランは、その原料の
プルランの分子量が106 以上、好ましくは２×106 以上
であることが必要で、これ以下では、これをシアノエチ
ル化して得られるフィルムが、非常に脆い上、その軟化
点が80〜 100℃程度となり、コンデンサへの製造中や衝
撃を受けた場合に、誘電体フィルムにひびが入ったり長
期にわたる高温使用中にフィルムが軟化流動したりし
て、コンデンサとしての信頼性が損なわれる恐れがあ
る。また、このシアノエチル基置換率は70％以上、好ま
しくは80％であって、これ未満では得られるフィルムの
誘電率が低くなって本発明の目的が達成できない。この
シアノエチルプルランは、プルランに水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ触媒の存在下、アクリ
トニトリルを20〜50℃で反応させた後、精製、乾燥等の
工程を経て製造される、従来公知の方法によって容易に
得ることができる。
【０００７】これを用いてフィルムコンデンサを製造す
るには、シアノエチルプルランよりフィルムを作成し、
少なくとも１対の相対する電極間に配置する一般的な方
法で行うことができる。フィルムの作成方法としては、
必要に応じて可塑剤、滑剤、強誘電体等の各種の添加剤
を配合した後、例えば（１）シアノエチルプルランを有
機溶媒に溶解し、その溶液を流延・乾燥する方法、
（２）シアノエチルプルランの熱成形性を利用して加熱
溶融し押出成形またはカレンダー成形する方法等が挙げ
られる。なお、このフィルムは未延伸および種々の方法
で延伸されたもののいずれでもよい。
るには、シアノエチルプルランよりフィルムを作成し、
少なくとも１対の相対する電極間に配置する一般的な方
法で行うことができる。フィルムの作成方法としては、
必要に応じて可塑剤、滑剤、強誘電体等の各種の添加剤
を配合した後、例えば（１）シアノエチルプルランを有
機溶媒に溶解し、その溶液を流延・乾燥する方法、
（２）シアノエチルプルランの熱成形性を利用して加熱
溶融し押出成形またはカレンダー成形する方法等が挙げ
られる。なお、このフィルムは未延伸および種々の方法
で延伸されたもののいずれでもよい。
【０００８】フィルムを電極間に配置するには、（１）
シアノエチルプルランフィルムと例えば亜鉛、アルミニ
ウム等の金属電極箔とを交互に巻回するか積層する方
法、（２）予めシアノエチルプルランフィルムに金属を
真空中で蒸着させ、これを巻回するか積層する方法等が
例示される。ついで、常法にしたがって両端にリード線
を接続し、防湿処理することによってコンデンサを製造
することができる。
シアノエチルプルランフィルムと例えば亜鉛、アルミニ
ウム等の金属電極箔とを交互に巻回するか積層する方
法、（２）予めシアノエチルプルランフィルムに金属を
真空中で蒸着させ、これを巻回するか積層する方法等が
例示される。ついで、常法にしたがって両端にリード線
を接続し、防湿処理することによってコンデンサを製造
することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明するが、本発明はこの実施例の記載のみ
に限定されるものではない。 実施例１ 分子量３×106 のプルランを、常法にしたがって水酸化
ナトリウム触媒の存在下、アクリロニトリルと反応させ
ることによってシアノエチル基置換率85％の高分子シア
ノエチルプルランを得た。このシアノエチルプルラン２
重量部にアセトン８重量部を加え、撹拌混合して完全均
一な溶液とし、その溶液を脱泡後ポリエステル基板上に
流延し、 100℃で５時間乾燥し、厚さ15μｍのフィルム
を得た。このフィルムは引張り強度： 500kg/cm2、伸び
率：15％、誘電率：18、誘電正接：0.015(20℃、１kHz)
で、強靭で誘電率の大きいものであった。このフィルム
上にアルミニウムを1000Åの厚さで真空蒸着した後、得
られた幅20mmのアルミニウム蒸着フィルム２枚を長さ17
00mmにわたり巻回し、 160℃の温度で熱圧着して固定し
た。両端にすずを溶射し、その上にリード線を半田付け
溶接した。こうして得られたコンデンサ素子を外装ケー
スに収納し、エポキシ樹脂を充填し硬化防湿処理を実施
した。本コンデンサは静電容量：1.20μＦ、誘電正接：
2.0％であり、この素子10個を80℃雰囲気下で60V/μｍ
の交流電圧を印加して 500時間経過しても破壊率は０で
あり全数稼働した。
較例により説明するが、本発明はこの実施例の記載のみ
に限定されるものではない。 実施例１ 分子量３×106 のプルランを、常法にしたがって水酸化
ナトリウム触媒の存在下、アクリロニトリルと反応させ
ることによってシアノエチル基置換率85％の高分子シア
ノエチルプルランを得た。このシアノエチルプルラン２
重量部にアセトン８重量部を加え、撹拌混合して完全均
一な溶液とし、その溶液を脱泡後ポリエステル基板上に
流延し、 100℃で５時間乾燥し、厚さ15μｍのフィルム
を得た。このフィルムは引張り強度： 500kg/cm2、伸び
率：15％、誘電率：18、誘電正接：0.015(20℃、１kHz)
で、強靭で誘電率の大きいものであった。このフィルム
上にアルミニウムを1000Åの厚さで真空蒸着した後、得
られた幅20mmのアルミニウム蒸着フィルム２枚を長さ17
00mmにわたり巻回し、 160℃の温度で熱圧着して固定し
た。両端にすずを溶射し、その上にリード線を半田付け
溶接した。こうして得られたコンデンサ素子を外装ケー
スに収納し、エポキシ樹脂を充填し硬化防湿処理を実施
した。本コンデンサは静電容量：1.20μＦ、誘電正接：
2.0％であり、この素子10個を80℃雰囲気下で60V/μｍ
の交流電圧を印加して 500時間経過しても破壊率は０で
あり全数稼働した。
【００１０】実施例２ 分子量６×106 のプルランより調製したシアノエチル基
置換率78％の高分子シアノエチルプルラン 1.5重量部に
アセトン 8.5重量部を加え、得られた溶液を脱泡後ポリ
エステル基板上に流延し、 100℃で５時間乾燥し、厚さ
10μｍのフィルムを得た。このフィルムは引張り強度：
550kg/cm2、伸び率：12％、誘電率：17、誘電正接：0.
015(20℃、１kHz)で、強靭で誘電率の大きいものであっ
た。このフィルムを用いたほかは実施例１と同様にして
コンデンサを作製したところ、これは静電容量：2.20μ
Ｆ、誘電正接： 2.0％であり、この素子10個を80℃雰囲
気下で60V/μｍの交流電圧を印加して 500時間経過して
も破壊率は０であり全数稼働した。
置換率78％の高分子シアノエチルプルラン 1.5重量部に
アセトン 8.5重量部を加え、得られた溶液を脱泡後ポリ
エステル基板上に流延し、 100℃で５時間乾燥し、厚さ
10μｍのフィルムを得た。このフィルムは引張り強度：
550kg/cm2、伸び率：12％、誘電率：17、誘電正接：0.
015(20℃、１kHz)で、強靭で誘電率の大きいものであっ
た。このフィルムを用いたほかは実施例１と同様にして
コンデンサを作製したところ、これは静電容量：2.20μ
Ｆ、誘電正接： 2.0％であり、この素子10個を80℃雰囲
気下で60V/μｍの交流電圧を印加して 500時間経過して
も破壊率は０であり全数稼働した。
【００１１】比較例 分子量２×104 のプルラン PF-20（林原製作所、商品
名）より調製したシアノエチル基置換率85％のシアノエ
チルプルラン３重量部にアセトン７重量部を加え、得ら
れた溶液を脱泡後ポリエステル基板上に流延し、 100℃
で５時間乾燥して厚さ15μｍのフィルムを得た。このフ
ィルムは引張り強度： 400kg/cm2、伸び率： 3.5％、誘
電率：19、誘電正接：0.02（20℃、１kHz)で、誘電率は
大きいものの伸び率が小さく非常に脆いものであった。
このフィルムを用いたほかは実施例１と同様にしてコン
デンサを作製したところ、これは静電容量：1.30μＦ、
誘電正接： 2.0％であったが、この素子10個を80℃雰囲
気下で60V/μｍの交流電圧を印加して 500時間経過した
ところ全数破壊してしまった。
名）より調製したシアノエチル基置換率85％のシアノエ
チルプルラン３重量部にアセトン７重量部を加え、得ら
れた溶液を脱泡後ポリエステル基板上に流延し、 100℃
で５時間乾燥して厚さ15μｍのフィルムを得た。このフ
ィルムは引張り強度： 400kg/cm2、伸び率： 3.5％、誘
電率：19、誘電正接：0.02（20℃、１kHz)で、誘電率は
大きいものの伸び率が小さく非常に脆いものであった。
このフィルムを用いたほかは実施例１と同様にしてコン
デンサを作製したところ、これは静電容量：1.30μＦ、
誘電正接： 2.0％であったが、この素子10個を80℃雰囲
気下で60V/μｍの交流電圧を印加して 500時間経過した
ところ全数破壊してしまった。
【００１２】
【発明の効果】本発明のフィルムコンデンサは、電極間
に狭持される誘電体の材料として用いられるシアノエチ
ルプルランのフィルムが、強靭で耐熱性が大きく高誘電
率で誘電正接が低いため、高性能で小型のものとなる。
に狭持される誘電体の材料として用いられるシアノエチ
ルプルランのフィルムが、強靭で耐熱性が大きく高誘電
率で誘電正接が低いため、高性能で小型のものとなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 育生 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の １ 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも１対の相対する電極間に狭持さ
れた誘電体が、分子量 106以上のプルランをシアノエチ
ル基置換率70％以上にシアノエチル化して得られるシア
ノエチルプルランであることを特徴とするフィルムコン
デンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14626492A JPH05315185A (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | フィルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14626492A JPH05315185A (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | フィルムコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315185A true JPH05315185A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15403812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14626492A Pending JPH05315185A (ja) | 1992-05-13 | 1992-05-13 | フィルムコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05315185A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010034556A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | General Electric Co <Ge> | 高温フィルム・コンデンサ |
| JP4952793B2 (ja) * | 2007-07-31 | 2012-06-13 | ダイキン工業株式会社 | 高誘電性フィルム |
-
1992
- 1992-05-13 JP JP14626492A patent/JPH05315185A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4952793B2 (ja) * | 2007-07-31 | 2012-06-13 | ダイキン工業株式会社 | 高誘電性フィルム |
| JP2010034556A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | General Electric Co <Ge> | 高温フィルム・コンデンサ |
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